通过对《Redis设计与实现》一书的学习,我打算动手自己实现一份“Redis源代码”作为自己的学习记录。
对Redis感兴趣的同学可以查看我的另一篇文章 造个轮子 | 自己动手写一个Redis。
本章介绍的是Redis源代码中的双端链表list的实现。
双端链表list的实现
list的API
(1)创建一个不包含任何结点的新链表
list *listCreate(void);
(2)释放给定链表,以及链表中的所有结点
void listRelease(list *l);
(3)将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表头
list listAddNodeHead(list l, void *value);
(4)将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表尾
list listAddNodeTail(list l, void *value);
(5)将一个包含给定值的新节点添加到给定结点的之前或之后
list listInsertNode(list l, listNode old_node, void value, int after);
(6)从链表中删除给定结点
list listDelNode(list l, listNode *node);
(7)复制一个给定链表的副本
list listDup(list orig);
(8)查找并返回链表中包含给定值的结点
listNode listSearchKey(list l, void *key);
(9)返回链表在给定索引上的结点
listNode listIndex(list l, long index);
(10)将链表结点的表位结点弹出,然后将被弹出的结点插入到链表的表头,成为新的表头结点
void listRotate(list *l);
头文件
#ifndef __ADLIST_H__
#define __ADLIST_H__
//双端链表
//双端链表的结点
typedef struct listNode{
struct listNode *prev;//指向点一个结点的指针
struct listNode *next;//指向下一个结点的指针
void *value;//结点存放的值
}listNode;
//链表
typedef struct list{
listNode *head;//头结点
listNode *tail;//尾结点
int len;//链表的长度
//用于实现多态链表所需的类型的特定函数
//函数指针
//用于复制链表结点所保存的值
void *(*dup)(void *ptr);
//用于释放链表结点所保存的值
void (*free)(void *ptr);
//用于对比
int (*match)(void *ptr, void *key);
}list;
//定义对链表进行操作的宏
//获取链表长度
#define listLength(l) ((l)->len)
//获取链表的头结点
#define listFirst(l) ((l)->head)
//获取链表的尾结点
#define listLast(l) ((l)->tail)
//获取前一个结点
#define listPrevNode(n) ((n)->prev)
//获取下一个结点
#define listNextNode(n) ((n)->next)
//获取该结点的值
#define listNodeValue(n) ((n)->value)
//设置复制操作的函数指针
#define listSetDupMethod(l,m) ((l)->dup = (m))
//设置释放操作的函数指针
#define listSetFreeMethod(l,m) ((l)->free = (m))
//设置对比操作的函数指针
#define listSetMatchMethod(l,m) ((l)->match = (m))
//获取复制链表结点的函数指针
#define listGetDupMethod(l) ((l)->dup)
//获取释放链表结点的函数指针
#define listGetFree(l) ((l)->free)
//获取比较链表结点的函数指针
#define listGetMatchMethod(l) ((l)->match)
//创建一个不包含任何结点的新链表
list *listCreate(void);
//释放给定链表,以及链表中的所有结点
void listRelease(list *l);
//将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表头
list *listAddNodeHead(list *l, void *value);
//将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表尾
list *listAddNodeTail(list *l, void *value);
//将一个包含给定值的新节点添加到给定结点的之前或之后
list *listInsertNode(list *l, listNode *old_node, void *value, int after);
//从链表中删除给定结点
list *listDelNode(list *l, listNode *node);
//复制一个给定链表的副本
list *listDup(list *orig);
//查找并返回链表中包含给定值的结点
listNode *listSearchKey(list *l, void *key);
//返回链表在给定索引上的结点
listNode *listIndex(list *l, long index);
//将链表结点的表位结点弹出,然后将被弹出的结点插
//入到链表的表头,成为新的表头结点
void listRotate(list *l);
#endif
list API的实现
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "adlist.h"
//创建一个不包含任何结点的新链表
list *listCreate(void){
list* l=(list*)malloc(sizeof(list));
//没有结点
l->head=NULL;
l->tail=NULL;
l->len=0;
l->dup=NULL;
l->free=NULL;
l->match=NULL;
return l;
}
//释放给定链表,以及链表中的所有结点
void listRelease(list *l){
if(l==NULL){
return ;
}
//没有head(没有结点)
if(l->head==NULL){
return ;
}
//保证了链表是有结点存在的
//用来移动的指针,指向第一个结点
listNode*temp=l->head;
while(temp->next!=NULL){
temp=temp->next;
//使用链表对应释放value的free来释放value的值
if(l->free!=NULL){
l->free(temp->value);
}else{
printf("PIG Redis WARNING : List->free is not define.\n");
}
free(temp->prev);
}
free(temp);
l->head=NULL;
l->tail=NULL;
free(l);
l=NULL;
return;
}
//将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表头
list *listAddNodeHead(list *l, void *value){
if(l==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List NULL.\n");
return NULL;
}
//链表中没有结点
if(l->head==NULL){
l->head=(listNode*)malloc(sizeof(listNode));
l->head->next=NULL;
l->head->prev=NULL;
//使用链表对应复制value的dup来复制value的值
if(l->dup!=NULL){
l->head->value=l->dup(value);
}else{
printf("PIG Redis WARNING : List->dup is not define.\n");
l->head->value=value;
}
/* int *c=(int*)(l->head->value);
printf("%d====\n",*c);*/
l->len=1;
//头尾指针都指向新的结点
l->tail=l->head;
return l;
}else{
listNode*newone=(listNode*)malloc(sizeof(listNode));
//newone->value=value;
//使用链表对应复制value的dup来复制value的值
if(l->dup!=NULL){
newone->value=l->dup(value);
}else{
printf("PIG Redis WARNING : List->dup is not define.\n");
newone->value=value;
}
/* int *cc=(int*)(newone->value);
printf("%d====\n",*cc);*/
newone->next=l->head;
l->head->prev=newone;
//新节点设为头结点
l->head=newone;
newone->prev=NULL;
l->len++;
return l;
}
}
//将一个包含给定值的新节点添加到给定链表的表尾
list *listAddNodeTail(list *l, void *value){
if(l==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List NULL.\n");
return NULL;
}
//链表中没有结点
if(l->head==NULL){
l->head=(listNode*)malloc(sizeof(listNode));
//l->head->value=value;
//使用链表对应复制value的dup来复制value的值
if(l->dup!=NULL){
l->head->value=l->dup(value);
}else{
printf("PIG Redis WARNING : List->dup is not define.\n");
l->head->value=value;
}
l->head->next=NULL;
l->head->prev=NULL;
l->tail=l->head;
l->len=1;
return l;
}else{
listNode*temp=(listNode*)malloc(sizeof(listNode));
//temp->value=value;
//使用链表对应复制value的dup来复制value的值
if(l->dup!=NULL){
temp->value=l->dup(value);
}else{
printf("PIG Redis WARNING : List->dup is not define.\n");
temp->value=value;
}
temp->next=NULL;
temp->prev=l->tail;
l->tail->next=temp;
l->tail=temp;
l->len++;
return l;
}
}
//将一个包含给定值的新节点添加到给定结点的之前或之后
//after为1表示之后,after为0表示之前
list *listInsertNode(list *l, listNode *old_node, void *value, int after){
listNode *newone=(listNode*)malloc(sizeof(listNode));
//newone->value=value;
//使用链表对应复制value的dup来复制value的值
if(l->dup!=NULL){
newone->value=l->dup(value);
}else{
printf("PIG Redis WARNING : List->dup is not define.\n");
newone->value=value;
}
l->len++;
if(after){
newone->next=old_node->next;
newone->prev=old_node;
old_node->next->prev=newone;
old_node->next=newone;
//检查原来的temp是否为tail
if(l->tail==old_node){
l->tail=newone;
}
return l;
}else{
newone->next=old_node;
newone->prev=old_node->prev;
old_node->prev->next=newone;
old_node->prev=newone;
//检查原来的temp是否为头结点
if(l->head==old_node){
l->head=newone;
}
return l;
}
}
//从链表中删除给定结点
list *listDelNode(list *l, listNode *node){
l->len--;
//使用链表对应释放value的free来释放value的值
if(l->free!=NULL){
l->free(node->value);
}else{
printf("PIG Redis WARNING : List->free is not define.\n");
}
//要删除的是最后一个结点
if(l->head==node&&l->tail==node){
free(node);
l->head=NULL;
l->tail=NULL;
return l;
}else if(l->head==node){
printf("head\n");
l->head=node->next;
l->head->prev=NULL;
free(node);
return l;
}else if(l->tail==node){
l->tail=node->prev;
l->tail->next=NULL;
free(node);
return l;
}
node->prev->next=node->next;
node->next->prev=node->prev;
free(node);
return l;
}
//复制一个给定链表的副本
list *listDup(list *orig){
if(orig==NULL){
return NULL;
}
//该链表没有结点
if(orig->head==NULL){
list*l=listCreate();
return l;
}else{
list*l=listCreate();
listNode*temp=orig->head;
while(temp!=NULL){
//向表尾插入
l=listAddNodeTail(l,temp->value);
temp=temp->next;
}
return l;
}
}
//查找并返回链表中包含给定值的结点
listNode *listSearchKey(list *l, void *key){
if(l==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List NULL.\n");
return NULL;
//链表中没有结点
}else if(l->head==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List does't have nodes.\n");
return NULL;
}else{
listNode*temp=l->head;
//检查是否定义了比较value的函数
if(l->match==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List->match is not define.\n");
return NULL;
}
//match函数当两者相等时返回1
while(temp!=NULL&&!(l->match(key,temp->value))){
temp=temp->next;
}
if(temp==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List doesn't have this node.\n");
return NULL;
}else{
return temp;
}
}
}
//返回链表在给定索引上的结点,index从0开始
listNode *listIndex(list *l, long index){
if(l==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List NULL.\n");
return NULL;
}else if(l->head==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List doesn't have node.\n");
return NULL;
}
listNode*temp=l->head;
for(int i=0;i<index&&temp!=NULL;i++){
temp=temp->next;
}
if(temp==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : Subscript out of range.\n");
return NULL;
}
return temp;
}
//将链表结点的表尾结点弹出,然后将被弹出的结点插
//入到链表的表头,成为新的表头结点
void listRotate(list *l){
if(l==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List NULL.\n");
return ;
}else if(l->head==NULL){
printf("PIG Redis ERROR : List doesn't have node.\n");
return ;
}else if(l->head==l->tail){
printf("PIG Redis ERROR : List only have one node.\n");
return ;
}
listNode*node=l->tail->prev;
l->tail->prev->next=NULL;
l->tail->next=l->head;
l->head->prev=l->tail;
l->head=l->tail;
l->tail=node;
l->head->prev=NULL;
}
int intMatch(void *ptr, void *key){
int *a=(int *)ptr;
int *b=(int *)key;
return (*a==*b)?1:0;
}
void *intDup(void *ptr){
return ptr;
}
int main(){
printf("listCreate()\n");
list*l=listCreate();
printf("%d\n",l->len);
listSetDupMethod(l,&intDup);
int b=111;
int *a=&b;
l=listAddNodeHead(l,a);
printf("%d\n",l->len);
//使用void*指针的时候需要强制转换
int *c=(int *)(l->head->value);
printf("%d\n",*c);
int bb=12;
int *aa=&bb;
l=listAddNodeHead(l,aa);
//listInsertNode(l,l->head,a,1);
//l=listAddNodeTail(l,aa);
//printf("%d\n",l->len);
//l=listDelNode(l,l->head);
//l=listDelNode(l,l->tail);
//printf("%d\n",l->len);
listRotate(l);
//使用void*指针的时候需要强制转换
int *cc=NULL;
listNode*temp=l->tail;
while(temp){
cc=(int *)(temp->value);
printf("%d\n",*cc);
temp=temp->prev;
}
/* list*l2=listDup(l);
temp=l2->tail;
while(temp){
cc=(int *)(temp->value);
printf("%d\n",*cc);
temp=temp->prev;
}
*/
//listSetMatchMethod(l,&intMatch);
listNode*node=listIndex(l,1);
int *zhu=(int*)node->value;
printf("*zhu:%d\n",*zhu);
listRelease(l);
//listRelease(l2);
system("pause");
return 0;
}
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